隨著智能手機中智能語音應(yīng)用的逐漸升級，作為語音溝通中最重要的接收和信號轉(zhuǎn)化的載體，MEMS麥克風也因此迎來了一個爆炸式的增長！據(jù)市場調(diào)研機構(gòu)預(yù)測，到2023年，中國MEMS麥克風的市場規(guī)模將會突破22.4億元，而2017年僅為8.7億元。

智能手機HMI的智能語音需求推動了市場規(guī)模，同時，智能手機價格的降低也讓MEMS麥克風的應(yīng)用由高端智能手機普及到了中低端智能手機，另外，MEMS麥克風在外掛耳機和平板電腦的使用量也在不斷增加。

除了上述原因，市場規(guī)模爆炸式增長的另一個重要原因是MEMS麥克風的制造工藝日趨成熟。面對逐漸擴大的市場需求，MEMS麥克風廠商需要提高產(chǎn)能，然而，在大批量進行PCB貼片時，很多問題都可能會危及MEMS麥克風的良率，導致性能下降，產(chǎn)能降低，并因此導致制造成本上升。

三大難題困擾良率和產(chǎn)能

MEMS麥克風在制造過程中面臨的困擾主要是三個：污染、壓力積聚和無法在制程中進行測試。MEMS麥克風是基于MEMS技術(shù)制造的麥克風，簡單的說就是一個電容器集成在微硅晶片上，并采用SMT工藝進行制造。然而，在SMT工藝環(huán)節(jié)中，如果這三大問題不能得到很好的處理，結(jié)果將嚴重危及MEMS麥克風的良率，并因此影響到產(chǎn)能。

為什么在SMT過程中會出現(xiàn)污染的情況？因為有些手機品牌商在貼裝MEMS麥克風的時候，不采取相應(yīng)的防護措施，在沒有適當防護的情況下，霧化焊料液滴以及其他顆粒就會使MEMS麥克風遭受污染，產(chǎn)品的良率因此下降。

為了防止這種污染，一些手機品牌商在貼裝的過程中，也會采用一些防護措施，但他們使用的是一種不透氣的物料來保護MEMS麥克風。雖然這個方法可以抵御污染和高溫損害，但容易產(chǎn)生壓力積聚的問題而導致良率降低。

此外，無法在制程中進行測試也是一個很大的問題。目前手機品牌商在SMT環(huán)節(jié)所采用的防護措施，均無法在制程中對MEMS麥克風進行功能測試，而生產(chǎn)線產(chǎn)品下線后通常是需要對麥克風進行進一步的測試，以檢測產(chǎn)品功能是否達標，但這樣做又會破壞制造工藝。

這些問題對MEMS麥克風制造商造成了困擾，他們亟待一種方法來予以解決。好消息是，隨著一種防護透氣聲學產(chǎn)品的出現(xiàn)，這些問題得到了完美的解決。

材料科技破解制造難題

圖：GORE?MEMS 防護透氣聲學產(chǎn)品可以阻隔液體和顆粒并緩解了麥克風內(nèi)部的壓力積聚

這款防護透氣聲學產(chǎn)品是一款基于透氣型膨體聚四氟乙烯(ePTFE)材料的透氣膜，ePTFE是一種擁有拉伸強度高、介電常數(shù)低、抗紫外線等優(yōu)秀特性的聚合物。經(jīng)過嚴格測試，該防護透氣聲學產(chǎn)品具有顆粒防護、壓力平衡、制程中測試和無縫集成四大特點，可以完美地解決上述制造中存在的問題。

這一產(chǎn)品是由美國戈爾（Gore）公司研發(fā)并推出的，戈爾公司在防水透氣材料領(lǐng)域擁有20多年的專業(yè)經(jīng)驗，對ePTFE材料及其性能的了解居于全球領(lǐng)先地位。該公司能夠設(shè)計出具有特定物理性質(zhì)的ePTFE，從而針對具有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用開發(fā)出高性能產(chǎn)品。目前，戈爾公司在全球已出售30多億件防水透氣產(chǎn)品，為全球手機品牌商供應(yīng)鏈提供了適用的透氣解決方案。

通過深入理解聲學科學，同時憑借多年來對含氟聚合物材料方面的研究和經(jīng)驗，戈爾公司推出的這款GORE?MEMS 防護透氣聲學產(chǎn)品在設(shè)計時兼顧了包括惡劣環(huán)境、污物防護和聲學性能等在內(nèi)的各種因素。

由于GORE?MEMS 防護透氣聲學產(chǎn)品是一種透氣薄膜，因此可以有效減少MEMS麥克風在SMT工藝過程中的污染，這解決了SMT工藝環(huán)節(jié)中的顆粒污染防護問題。

利用ePTFE材料的微孔透氣結(jié)構(gòu)，GORE?MEMS 防護透氣聲學產(chǎn)品可以使氣體穿過麥克風端口，緩解了麥克風內(nèi)部的壓力積聚，使麥克風免遭損壞。

針對制程中無法進行測試的問題，戈爾公司開發(fā)出一種技術(shù)，使MEMS麥克風制造商能夠在設(shè)備內(nèi)部對包括音質(zhì)和滲透率在內(nèi)的聲學性能進行測試，且設(shè)備從生產(chǎn)線下線后無需進一步分配資源進行再測試，解決了MEMS 麥克風制造商不能進行制程中測試的難題，大大提高了生產(chǎn)效率。

需要強調(diào)的是，GORE?MEMS 防護透氣聲學產(chǎn)品可以無縫集成直接導入到MEMS 麥克風制造商現(xiàn)有的SMT產(chǎn)線工藝中，輕松應(yīng)用于大批量制造工藝和自動安裝程序，并能夠在回流過程中最高耐受280℃的溫度達40秒之久。

GORE?MEMS 防護透氣聲學產(chǎn)品有兩個型號：100型和200型。其中100型可滿足電路板組件的需求，200型則可以滿足麥克風制造商的需求，兩款產(chǎn)品的裝配方式也有所不同。

圖：100型GORE?MEMS 防護透氣聲學產(chǎn)品裝配圖

圖：100型GORE?MEMS 防護透氣聲學產(chǎn)品可與高速SMT貼片機實現(xiàn)無縫安裝

100型可在回流工序之前安裝在上聲孔麥克風頂部和下聲孔麥克風底部的電路板上。產(chǎn)品采用了卷軸式帶狀包裝，可與高速SMT貼片機實現(xiàn)無縫安裝。安裝過程首先是將100型防護透氣聲學產(chǎn)品送到工作平臺上，然后該產(chǎn)品被依次從離型膜上轉(zhuǎn)移到工作平臺上，通過紅外線傳感器將防護透氣聲學產(chǎn)品準確放置在正確的位置，繼而被吸取并放置于麥克風的聲孔上。

圖：200型GORE?MEMS 防護透氣聲學產(chǎn)品；可以在MEMS麥克風的封裝制程中被安裝到MEMS麥克風內(nèi)部

200型可以理解為對MEMS麥克風做了一個內(nèi)置的保護。它可以在MEMS麥克風的封裝制程中安裝到MEMS麥克風的內(nèi)部，該產(chǎn)品以晶圓格式進行數(shù)字映射，與高速固晶設(shè)備兼容。

目前，GORE?MEMS 防護透氣聲學產(chǎn)品已經(jīng)面向全球MEMS麥克風制造商供貨。為了確保產(chǎn)品“符合預(yù)期用途要求”，在推薦產(chǎn)品之前，戈爾公司對客戶的終端應(yīng)用和相關(guān)的測試都會做全面了解。戈爾公司也正在通過其靈活便捷的供應(yīng)鏈體系，縮短交貨時間并提供全球銷售和技術(shù)團隊資源，以支持全球MEMS麥克風制造商能夠完成大規(guī)模項目以滿足市場爆發(fā)式增長的需求。